Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 8.1 - Ex. 71
Reações acopladas são utilizadas por organismos para fazer funcionar processos bioquímicos importantes. As reações químicas podem ser acopladas para formar uma rede de reações. A energia livre de Gibbs total da rede é a soma das energias livres de Gibbs de cada reação da rede. Assim, por exemplo, ATP é a molécula que armazena e libera energia para disparar reações químicas vitais que não são espontâneas em nosso organismo. A geração de STP a partir de ADP, porém, não é espontânea e deve estar acoplada a uma reação espontânea. Este processo é chamado de fosforilação oxidativa e inclui as seguintes reações:
(As energias livres de Gibbs são para pH = 7, porém as demais condições são padrão.) Que quantidade (em mols) de ATP seria formada se toda a energia livre de Gibbs liberada na oxidação de 3,00 mols de NADH fosse usada para gerar ATP?
Passo 1
O autor quer que o discente utilize as equações dadas e encontre uma relação na formação do ATP, para desta maneira encontrar a quantidade do elemento.
Passo 2
- Primeiramente dadas as equações, devemos encontrar a equação de oxidação do NADH, esta pode ser encontrada adicionando, ou seja somando a equação 3 e 2, lembrar que elementos igualitários nesse tipo de contexto são cancelados, assim a equação de oxidação é esta:
- Como o aluno esta avaliando a formação para 3 mols de NADH, podemos multiplicar a equação total por 3;
- Assim a energia livre utilizada para 3,00 mols de NADH é -660,6 kJ
Passo 3
Baseado no resultado obtido anteriormente, podemos constatar que, já que +30 kJ é a energia livre utilizada para a formação de 1 mol de ATP, só basta descobrir qual a quantidade de ATP que será formado com 660,6 kJ.
Resposta
21.7 mols